FORMULÁRIO DE FÍSICAdownload.uol.com.br/vestibular2/prova/uel_2010_bio_fis.pdfHá dois tipos de...

FORMULÁRIO DE FÍSICA

Movimento linear:

s = s0 + v0t+12at2; v = v0 + at; v2 = v2

0 + 2a∆s

Velocidade média: v =∆x∆t

Movimento angular:

ωm =∆θ∆t

; αm =∆ω∆t

; v = ωr; a = αr

Trajetória descrita por projétil I: v2y = v2

0y − 2g(y − y0)

Trajetória descrita por projétil II: y = y0 +v0y

vxx− g

2v2x

x2

Segunda lei de Newton: F = ma

Força centrípeta: Fc = mv2

r

Força elástica: F = k∆x

Quantidade de movimento linear: P = mv

Trabalho de uma força: W = Fd cos(θ)

Equação de Bernoulli: P0 + ρgh+12ρv2 = constante

Energia cinética: Ec =12mv2

Energia potencial gravitacional: Ep = mgh

Energia total: E = Ec + Ep

Energia do fóton: E = hf

Energia potencial elástica: Ep =12kx2

Potência: P =W

∆t= Fv

Lei da gravitação Universal: F = GMm

r2

Peso: P = mg

Pressão de um líquido: p = p0 + ρgh

Densidade volumétrica: ρ =m

V

Empuxo: E = ρV g

Lei dos gases: pV = nRT

1ª lei da termodinâmica: ∆U = Q − W com Q > 0quando o sistema recebe calor e W > 0 quando o sis-tema realiza trabalho

Frequência: f =1T

Frequência angular: w = 2πf =2πT

Velocidade de propagação das ondas: v = λf

Equação de propagação da onda:y = A cos (ωt+ φ0)

Período massa-mola: T = 2π√m

k

Período pêndulo simples: T = 2π√`

g

Lei Coulomb: F =1

4πε0|q1q2|r2

Potencial eletrostático: V =1

4πε0|q|r

Força elétrica: F = qE

Raio do Sol: R ≈= ∇× 108 m

Distância focal do espelho côncavo:1F

=1O

+1i

Constantes Fundamentais:

G = 6, 67 · 10−11 m3

s2kgh = 6, 63 · 10−34 Js R = 8, 31

J

kmolε0 = 8, 85 · 10−12 C2

Nm2µ0 = 1, 26 · 10−6Tm

A

O gabarito oficial provisório estará disponível no endereço eletrônicowww.cops.uel.br a partir das 20 h do dia 8 de dezembro de 2009.

BIOLOGIA

1Analise o esquema da respiração celular em eucariotos, a seguir:

(Adaptado de: LOPES, Sônia. Bio 1, São Paulo: Ed. Saraiva, 1992, p.98)

Com base nas informações contidas no esquema e nos conhecimentos sobre respiração celular, considere asafirmativas a seguir:

I. A glicose é totalmente degradada durante a etapa A que ocorre na matriz mitocondrial.

II. A etapa B ocorre no hialoplasma da célula e produz menor quantidade de ATP que a etapa A.

III. A etapa C ocorre nas cristas mitocondriais e produz maior quantidade de ATP que a etapa B.

IV. O processo anaeróbico que ocorre no hialoplasma corresponde à etapa A.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas.

b) Somente as afirmativas I e III são corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.

d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.

e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

2Osteogênese é o termo que define a formação dos ossos. Este processo ocorre devido à transformação dotecido conjuntivo, rico em matriz extracelular orgânica, em um tecido abundante em matriz inorgânica.Com base nos conhecimentos sobre a formação dos ossos, considere as afirmativas a seguir:

I. A matriz extracelular glicoprotéica é a responsável pela retenção de sais de cálcio trazidos pelos capilaressanguíneos durante o processo de formação dos ossos.

II. Os ossos longos e curtos são formados a partir do processo de ossificação intramembranosa, enquantoos ossos chatos são resultantes da ossificação endocondral.

III. Osteoblastos são células do tecido ósseo reconhecidas por terem livre movimentação e metabolismo ativo,ao contrário dos osteócitos, que permanecem presos ao tecido calcificado.

IV. Na organogênese, os ossos funcionam como um molde para a produção dos tecidos cartilaginosos econjuntivos relacionados, como os discos intervertebrais e tendões.







1 / 22

3A manipulação genética de micro-organismos, principalmente a manipulação de bactérias, já possibilitou aobtenção de resultados benéficos para a medicina e para outras áreas do conhecimento.Com base nessa informação e nos conhecimentos sobre manipulação genética de micro-organismos, analiseas seguintes afirmativas:

I. São utilizadas pequenas porções circulares de DNA dispersas no citoplasma bacteriano e que têm replica-ção independente do cromossomo.

II. Promove-se o corte de moléculas de DNA com o uso de enzimas que reconhecem sequências nucleotídicasespecíficas no DNA.

III. Se duas diferentes moléculas de DNA forem cortadas por uma mesma enzima de restrição, serão produzi-dos iguais conjuntos de fragmentos.

IV. A tecnologia do DNA recombinante (ou engenharia genética) fundamenta-se na fusão de segmentos deDNA de organismos de diferentes espécies para a construção de DNA híbrido.







4Células epiteliais de cobaia, em diferentes fases do ciclo celular, foram expostas durante alguns minutos à timi-dina radioativa (nucleotídeo de timina). A sua posterior observação para avaliar a incorporação do nucleotídeo,feita pela técnica de autorradiografia (impressão em película fotográfica), mostrou que o padrão de radioati-vidade permaneceu difuso em todos os estágios do ciclo celular, exceto nas células que se encontravam noperíodo S. Nestas, a radioatividade concentrou-se no núcleo.A figura, a seguir, representa esquematicamente os resultados obtidos na experiência:

2 / 22

Com base na figura, se na experiência apresentada fosse utilizado nucleotídeo de adenina radioativa em vez detimidina radioativa, os resultados não seriam conclusivos porque o nucleotídeo de

a) timina é comum ao DNA e RNA.

b) adenina existe apenas no DNA.

c) adenina existe apenas no RNA.

d) adenina é comum ao DNA e RNA.

e) timina é complementar de uracila.

5A alcaptonúria é uma doença hereditária que afeta o metabolismo dos aminoácidos fenilalanina e tirosina. Elaé causada por uma mutação no gene HGD, que codifica a enzima homogentisato-1,2-dioxigenase. A diminuiçãoda atividade dessa enzima, que se expressa principalmente no fígado e nos rins, é acompanhada pelo acúmulodo ácido homogentísico em diversos tecidos, bem como a sua eliminação na urina. Esta substância é oxidadaquando em contato com o ar ou com o oxigênio dissolvido nos tecidos, formando um pigmento de coloraçãomarrom-avermelhada, chamado de alcaptona. O acúmulo desse ácido nos tecidos leva ao desenvolvimento deartrite progressiva. O heredograma a seguir indica que os indivíduos I-4 e III-2 apresentam essa doença.

Diante de tais informações, é correto afirmar:

a) O indivíduo II-3 tem 50% de probabilidade de ser portador do alelo causador da alcaptonúria.

b) É esperado que esse distúrbio afete uma proporção maior de homens do que de mulheres na população.

c) O indivíduo III-2 irá passar o alelo causador dessa doença apenas para suas filhas e jamais para seus filhos.

d) A probabilidade de que o sexto descendente do casal II-2 e II-3 seja normal e homozigoto é de 75%.

e) O indivíduo III-4 têm 2/3 de probabilidade de ser portador do alelo causador da alcaptonúria.

6Durante o desenvolvimento embrionário de peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos surgem estruturas quepermitem a sobrevivência do embrião, denominados de anexos embrionários.Com base nessas informações, considere as afirmativas sobre o anexo embrionário alantóide:

I. Em embriões de peixes e anfíbios, o alantóide tem a função de permitir as trocas gasosas com o meioaquático.

II. Nas aves, o alantóide possui a função de armazenar os excretas nitrogenados do embrião.

III. Na maioria dos embriões de mamíferos, o alantóide é reduzido e participa da formação da placenta e cordãoumbilical.

IV. Nos répteis, o alantóide tem a função de proteger o embrião contra a dessecação.


a) Somente as afirmativas I e IV são corretas.

b) Somente as afirmativas II e III são corretas.


d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.

e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.

3 / 22

7Os zoólogos consideram o Chordata como um grupo filogeneticamente mais próximo de Echinodermata do quede Arthropoda.Assinale a alternativa que contém uma característica comum aos grupos Chordata e Echinodermata que nãoocorre no grupo Arthropoda.

a) Três folhetos germinativos.

b) Simetria bilateral no estágio adulto.

c) Formação da boca na extremidade oposta ao blastóporo.

d) Tubo digestivo completo.

e) Celoma.

8Analise o cladograma a seguir, constituído por onça (Panthera onca), jaguatirica (Leopardus pardalis), puma(Puma concolor), gato mourisco (Puma yagouaroundi) e gato doméstico (Felis catus)(O’BRIEN, S. J.; JOHSON, W. E. A evolução dos gatos. Scientific American Brasil, São Paulo, n.63, p. 56-63, ago. 2007.)

Com base no cladograma e nos conhecimentos sobre sistemática filogenética, assinale a alternativa correta.

a) Por estar na base, a onça é o ancestral dos felinos apresentados no cladograma.

b) O ancestral imediato do puma e do gato-mourisco é o mesmo do gato-doméstico.

c) Entre os felinos do cladograma, o gato-doméstico é o mais evoluído.

d) O puma e o gato-mourisco são mais próximos geneticamente do que a onça e a jaguatirica.

e) O gato-mourisco é o que mais se aproxima filogeneticamente do gato-doméstico.

9Esporadicamente a imprensa divulga acidentes de banhistas atacados por tubarões. Alguns especialistas su-põem que estejam relacionados com a destruição de ambientes naturais, principalmente de manguezais, queesses animais utilizariam para a reprodução e obtenção de alimentos. A procura por outros locais onde possamconseguir esses recursos promove o encontro com os banhistas, provocando acidentes.Com os conhecimentos sobre o sistema sensorial dos tubarões, identifique as estruturas que eles podem utili-zar para localizar suas presas:

I. Ampolas de Lorenzini.

II. Válvula espiral.

III. Linha lateral.

IV. Narinas.



b) Somente as afirmativas II e IV são corretas.



e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas.

4 / 22

10Os efeitos do aquecimento global podem ser percebidos na região tropical dos oceanos, mais precisamentenos recifes de coral. O fenômeno é conhecido como branqueamento, que é consequência da exposição dosesqueletos calcários após a morte dos corais.Com base nos conhecimentos sobre os celenterados, considere as afirmativas a seguir:

I. O aquecimento global provoca a morte de algas simbióticas, essenciais para a vida de certas espécies decoral.

II. Os recifes são constituídos por grandes colônias de pólipos, que são formas sésseis de celenterados.

III. As células-flama são características dos celenterados e utilizadas para defesa e captura de alimentos.

IV. O sistema nervoso dos celenterados é centralizado, sendo os primeiros animais a apresentá-lo.







11Há dois tipos de diabetes: o tipo I, que surge em jovens e se caracteriza pela menor produção de insulina, e otipo II, que aparece na idade adulta, em que os níveis de insulina estão normais, mas os receptores tornam-seresistentes à insulina. Nos últimos anos, tem aumentado o número de adolescentes obesos que desenvolvemdiabetes tipo II.Sobre diabetes, insulina e controle da glicemia (nível de glicose no sangue), é correto afirmar:

a) Em condições normais, a insulina é liberada pelo pâncreas para controlar o nível elevado de glicose sanguí-nea.

b) Um indivíduo que passa horas sem se alimentar apresenta aumento da produção de insulina.

c) A insulina tem como principal ação a liberação de glicose pelo pâncreas.

d) Entre as refeições, o fígado armazena glicose, mantendo-a na sua forma original para sua imediata liberação quandonecessária.

e) A diabetes tipo II, precoce ou não, é consequência de uma hipofunção das células pancreáticas.

12Desde Louise Brown, a primeira “bebê de proveta”, nascida em 1978, a fecundação in vitro sofreu um considerá-vel desenvolvimento. Este método requer um tratamento hormonal adequado, o qual resulta dos conhecimentosadquiridos sobre a fisiologia do ciclo menstrual feminino. Hoje em dia, é possível uma mulher engravidar apósa menopausa, recorrendo às técnicas de reprodução terapeuticamente assistida.A seguir, cita-se um exemplo de tratamento hormonal associado à fecundação in vitro para a transferência deembriões:

1ª Fase – Tem início no primeiro dia do ciclo e utiliza um análogo estrutural da GnRH (hormônio liberador degonadotrofina), que impede este hormônio de agir sobre a hipófise. Normalmente, após 14 dias de tratamento,inicia-se a segunda fase.

2ª Fase – Utiliza-se um hormônio sintético que estimula o desenvolvimento de vários folículos, a fim de obterovócitos. O processo de maturação folicular é monitorizado por ecografia.

3ª Fase – A fim de desencadear a ovulação, quando a maturação folicular é adequada, administra-se gona-dotrofina coriônica humana (HCG). A retirada dos ovócitos é realizada em 36 horas após a injeção hormonal.

4ª Fase – Após a retirada dos ovócitos, a mulher recebe outro tratamento hormonal, por via endovaginal,durante 8 dias, com o objetivo de preparar o útero para a nidação.

Com base nas informações do texto, considere a afirmativa a seguir:

O hormônio sintético administrado na 2ª fase do tratamento hormonal tem uma ação semelhante ao ,enquanto a administração de HCG, na 3ª fase, visa simular a alta taxa de .

5 / 22

Assinale a alternativa que contém os hormônios que, respectivamente, preenchem as lacunas.

a) Estrogênio e hormônio luteinizante.

b) Hormônio folículo estimulante e progesterona.

c) Estrogênio e progesterona.

d) Hormônio folículo estimulante e luteinizante.

e) Hormônio luteinizante e estrogênio.

13A caatinga nordestina é um ambiente caracterizado por um clima de temperatura média anual alta, baixo índicepluviométrico e de baixa umidade relativa do ar. Nesse ambiente, um pesquisador identificou 5 espécies de la-gartos, dos quais foram examinados as porcentagens de excretas nitrogenados encontrados na urina, conformea tabela a seguir:

Lagartos Ácido Úrico Amônia UreiaI 0,7 24,0 22,9II 2,5 14,4 47,1III 4,2 6,1 61,0IV 6,7 6,0 29,1V 56,1 6,2 8,5

Analisando os dados da tabela, conclui-se que a espécie melhor adaptada ao ambiente da caatinga é a do lagartonúmero:

a) I.

b) II.

c) III.

d) IV.

e) V.

14No ciclo biológico dos parasitas, considera-se o hospedeiro intermediário aquele no qual ocorre a reproduçãoassexuada do agente causador e que, portanto, abriga as formas assexuadas do parasita. Já o hospedeirodefinitivo é aquele, no qual ocorre a reprodução sexuada do agente causador, abrigando, então, as formassexuadas do parasita.Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir:

I. No ciclo biológico do Ancylostoma duodenalis, causador do amarelão, o ser humano é hospedeiro defini-tivo, enquanto que o porco é hospedeiro intermediário.

II. No ciclo biológico da Leishmania braziliensis, causadora da úlcera de Bauru, o ser humano é hospedeirointermediário, enquanto que o mosquito flebótomo é o hospedeiro definitivo.

III. No ciclo biológico do Plasmodium vivax, causador da malária, o ser humano é hospedeiro intermediário,enquanto que o mosquito do gênero Anopheles é o hospedeiro definitivo.

IV. No ciclo biológico da Wuchereria bancrofti, causadora da elefantíase, o ser humano é hospedeiro definitivo,enquanto que o mosquito do gênero Culex é o hospedeiro intermediário.







6 / 22

15As micoses de pele, como “frieira” ou “pé de atleta”, são causadas por fungos deuteromicetos que se desen-volvem no calor e na umidade. Os medicamentos antimicóticos de uso externo de aplicação sobre a pele, comoé o caso de pomadas e cremes, agem impedindo a proliferação dos fungos.Com base nessas informações, considere as ações dos fármacos ativos desses medicamentos sobre as mico-ses:

I. Degradam o polissacarídeo nitrogenado quitina da parede celular.

II. Impedem a formação das membranas dos cloroplastos.

III. Fragmentam a molécula de DNA dispersa no citoplasma.

IV. Digerem o glicogênio utilizado como reserva de energia.







16A análise citológica realizada em uma população de algas verdes de uma determinada espécie verificou quealguns indivíduos apresentavam 80 cromossomos, enquanto que outros, apenas 40.Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir:

I. Trata-se de indivíduos que se reproduzem por um ciclo haplodiplobionte, no qual a geração diplóide éresultante da fecundação de esporos.

II. Trata-se de indivíduos haplóides que sofrem meiose gamética para produzirem gametas diplóides.

III. Trata-se de indivíduos diplóides que sofrem meiose espórica para produzirem esporos haplóides.

IV. Trata-se de indivíduos que se reproduzem por um ciclo haplodiplobionte, no qual a geração haplóide éresultante da germinação de esporos.







17O gráfico a seguir representa a relação entre a transpiração foliar e a abertura estomática em Zebrina pendula,verificada em uma determinada condição atmosférica.

7 / 22

Com base nas informações contidas no gráfico, analise a seguinte afirmativa:

Quando a abertura estomática passa de 15 µm para 20 µm em consequência da turgidez dascélulas-guarda, a quantidade de água perdida por transpiração .

Assinale a alternativa correta que contém respectivamente os termos que preenchem as lacunas.

a) do aumento – aumenta

b) da diminuição – diminui

c) do aumento – diminui

d) da diminuição – aumenta

e) do aumento – se mantém constante

18POMBAS, como é duro desconviver com pombas! Proliferaram tanto que chegaram a nos ilhar, cercando a casade cocô por todos os lados. Usei então o velho truque de estourar bombas de noitinha, amarradas na pontaduma vara de pesca para estourar lá entre os galhos das árvores, e deu certo. A pombaiada diminuiu. Mas háalguns dias uma pomba fez ninho num galho quase ao nosso alcance no terraço. Pensei em derrubar o ninho.Aí vimos os filhotes a pegar comida do bico da mãe, que se mantém firme no ninho mesmo quando chegamosbem perto. Depois vimos um filhote cair, porque ninho de pomba é um exemplo de coisa malfeita, sem bordas,os bichinhos crescem e caem antes de saber voar. Mal caiu, um cachorro abocanhou lá embaixo. Um a menos,mas sempre é triste ver uma mãe perder o filho, mesmo que seja pomba. Pombas!(Adaptado de: PELLEGRINI, D. Jornal de Londrina. 04 maio 2009)

Para que ninhos melhor elaborados evoluíssem em uma determinada espécie de pombo tradicionalmente cons-trutora de ninhos mal feitos, quais eventos devem ocorrer?

I. Mutações ao acaso produzissem indivíduos com diferentes habilidades em desenvolver ninhos mais ela-borados ou ninhos menos elaborados.

II. As diferentes habilidades em desenvolver os vários tipos de ninhos fossem geneticamente herdadas.

III. A cada geração, os indivíduos menos habilidosos na produção dos seus ninhos pudessem se transformarem indivíduos mais habilidosos.

IV. Indivíduos hábeis na construção de ninhos mais elaborados passassem, em média, uma maior quantidadede seus genes ao longo das gerações.







19Nas cadeias alimentares, a energia luminosa solar é transformada em energia química pela ação dos produtores,a qual é transferida para os herbívoros e destes para os carnívoros. Portanto, o fluxo de energia no ecossistemaé unidirecional.Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir:

I. A energia na cadeia alimentar acumula-se gradativamente, alcançando a sua disponibilidade máxima noscarnívoros.

II. A energia armazenada é maior nos produtores quando comparada com a dos carnívoros.

III. A energia fixada pelos produtores é transferida sempre em menor quantidade para os herbívoros.

IV. A energia consumida pelos carnívoros é sempre maior quando comparada com a consumida pelos produ-tores e herbívoros.







8 / 22

20Os gráficos, a seguir, representam a interação ecológica entre as populações A e B, pertencentes a espéciesdistintas numa comunidade. O gráfico I representa o crescimento das populações dos organismos A e B aolongo de um período de tempo quando estavam em ambientes isolados e o gráfico II representa o crescimentoquando ocupavam o mesmo ambiente e passaram a interagir.

Com base nas informações contidas nos gráficos e nos conhecimentos sobre interações ecológicas, assinale aalternativa correta:

a) As espécies A e B possuem nichos ecológicos distintos, mantendo uma interação ecológica de independência do tipocomensalismo.

b) As espécies A e B possuem o mesmo nicho ecológico, mantendo uma interação ecológica do tipo competição inte-respecífica.

c) As espécies A e B possuem nichos ecológicos semelhantes, mantendo uma interação ecológica independente dotipo protocooperação.

d) As espécies A e B possuem nichos ecológicos distintos, mantendo uma interação ecológica de dependênciaobrigatória do tipo mutualismo.

e) As espécies A e B possuem nichos ecológicos semelhantes, mantendo uma interação ecológica dependente nãoobrigatória do tipo inquilinismo.

9 / 22

FÍSICA

Analise a figura a seguir e responda à questão 21.

21Um dos grandes e fundamentais problema da física atual é explicar as curvas de rotação das galáxias. Estenome é dado ao gráfico onde se esboça a velocidade de rotação das estrelas que compõe uma dada galáxia,em função da distância ao núcleo galáctico, como mostrado na figura anterior. Nessa figura a curva superiorrepresenta os resultados experimentais das medidadas astronômicas das velocidades das estrelas orbitando onúcleo galáctico, enquanto a curva inferior representa o resultado esperado para essas velocidades, quando seutiliza a Lei da Gravitação Universal de Newton.Numa primeira aproximação, pode-se estimar a massa da galáxia com um modelo simplificado que considera oequilíbrio entre as forças gravitacional e centripeta que atuam numa dada estrela que interage com o materialgaláctico no interior de sua órbita. A compreensão destas curvas proporciona informações sobre a distribuiçãoda massa das galáxias. Com a utilização de radiotelescópios, constatou-se que frequentemente as curvasde rotação ficam constantes a grandes distâncias do núcleo galáctico, contrariando a previsão de uma lei doinverso do quadrado da distância para a força e o esgotamento do material das galáxias a tais distâncias. Váriasidéias foram propostas para explicar a discrepância entre as velocidades previstas teoricamente e as medidasexperimentalmente; citamos as duas mais aceitas atualmente: proposta de modificação da lei de gravitação deNewton e a existência de Matéria Escura.Valores fornecidos:

G ≈ 7× 10−11 m3kg−1s−2 ,

parsec ≡ pc = 3× 1016 m ,

Massa do sol ≡M⊙ = 2× 1030 kg .

Com base na figura, no texto, nos conhecimentos sobre o assunto, e considerando que as estrelas, inclusive osol, movem-se em orbitas circulares ao redor do núcleo galático e utilizando os valores fornecidos, considereas afirmativas a seguir:

I. A massa da galáxia, no interior da obtida do sol, utilizando-se a velocidade observada do sol é 1,2 vezesmaior que a massa obtida utilizando-se a velocidade prevista pela utilização da teoria da gravitação deNewton. A explicação dessa diferença é um dos principais problemas da física atual.

II. A dificuldade na estimativa do número de estrelas nas galáxias é o fator que gera a discrepância entre osvalores dessas duas velocidades.

10 / 22

III. A diferença entre a velocidade medida e a calculada do modelo teórico é devido às imprecisões nos cálcu-los computacionais dado que o modelo teórico é exato.

IV. O equilíbrio entre a força centrífuga e a gravitacional fornece uma estimativa aproximada para a massa dagaláxia no interior da órbita solar de ∼ 1011M⊙ massas solares.



b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.




22Leia o texto a seguir:

A análise do espectro de muitas galáxias distantes, conduziu Edwin Hubble a uma importante descoberta:A velocidade de recessão v de uma galáxia é proporcional a sua distância r à Terra. Esta relação linearconhecida como lei de Hubble é escrita como v = rH0, onde H0 é a constante de Hublle cujo melhor valor jáobtido (utilizando-se o telescópio Hubble) é H0 = 2, 3× 10−18 s−1.Esta lei sugere que em algum tempo no passado toda matéria do universo estava concentrada numa pequenaregião ou mesmo num ponto e que posteriormente uma grande explosão, conhecida como Big Bang, forneceuà matéria luminosa que atualmente observamos, a velocidade de recessão que medimos.

Com base no texto e nos conhecimentos de física básica, considere as seguintes afirmativas.

I. A lei de Hubble não é uma equação linear.

II. A análise dimensional da lei de Hubble afirma que a variável calculada deve ser a aceleração e não veloci-dade.

III. De acordo com a lei de Hubble, para uma galáxia que se encontra a uma distância r da terra o tempo tnecessário para percorrer esta distância a velocidade constante v é t = r

v= 1, 4 × 1010 anos.

IV. Se considerarmos que após o Big Bang todas velocidades permaneceram constantes podemos estimarque a idade do universo é de aproximadamente 14 bilhões de anos.

V. Se considerarmos que após o Big Bang todas velocidades permaneceram constantes podemos estimarque a idade do universo é de aproximadamente 140 bilhões de anos.







23Analise as figuras a seguir:

11 / 22

Uma bolinha de isopor é mantida submersa, em um tanque, por um fio preso ao fundo. O tanque contém águade densidade ρ = 1 g/cm3. A bolinha, de volume V = 200 cm3 e massa m = 40 g, tem seu centro mantido a umadistância h = 50 cm da superfície. Cortando o fio, observa-se que a bolinha sobe, salta do líquido, e que seucentro atinge uma altura y acima da superfície. Desprezando os atritos do ar e água e a tensão superficial daágua, determine a altura y, acima da superfície, que o centro da bolinha atingirá.

a) 100 cm

b) 150 cm

c) 200 cm

d) 250 cm

e) 300 cm

24Considere uma esfera sólida de raio r e momento de inércia inicial Ii = 2

5mr2i que gira com período T ao redor

de um eixo vertical que passa por seu centro. Essa esfera possui matéria uniformemente distribuída atravésde seu volume. Devido a um desequilíbrio de forças, essa matéria rearranja-se em uma nova configuração deequilíbrio cuja geometria é a de uma casca com formato esférico e momento de inércia final If = 2

3mr2f .

Sob que condições o período de rotação da esfera permanecerá inalterado?

a) Aumento na velocidade de rotação ω.

b) Esta condição será satisfeita se os raios iniciais e finais forem iguas: ri = rf já que neste caso o momento angularserá conservado.

c) A conservação do momento angular implica em uma diminuição da velocidade angular e ao mesmo tempo um

aumento no raio da esfera de forma que rf =√

53ri.

d) A conservação do momento angular implica em uma diminuição do raio da esfera de forma que rf =√

23ri.

e) A conservação do momento angular implica em uma diminuição do raio da esfera de forma que

rf =√

35ri.

25Dois recipientes cilíndricos idênticos, de paredes termicamente isoladas, com tampas móveis sem atrito e depesos desprezíveis (êmbolos), contêm em seus interiores volumes idênticos V0 de gás ideal a mesma pressãoatmosférica P0 e temperatura T0. No tempo inicial t0, um dos recipientes, que se encontrava inicialmente nomeio atmosférico, é colocado na posição p1 e no interior de um tubo de Venturi e o outro na posição p2 comoesquematizado na figura a seguir:

No tubo de Venturi de secção transversal A1 > A2 um líquido com densidade igual à d’água escoa laminar-mente com velocidade de módulo constante v2 = 2v1.No tempo t1 > t0, os dois cilindros atingem suas configurações de equilíbrio.

12 / 22

Nos esquemas a seguir assinale a alternativa que melhor representa a configuração de equilíbrio dos cilindros.

a)

b)

c)

d)

e)

13 / 22

26Um recipiente cilíndrico, de paredes termicamente isoladas, com tampa móvel sem atrito e de peso desprezível(êmbolo) contêm o volume V0 de gás ideal, em equilíbrio à pressão atmosférica P0 = 105 N/m2 e temperaturaT0 = 27 °C. O recipiente é colocado no fundo de um tanque que contêm água com densidade ρ = 103 kg/m3.Após determinado tempo, o sistema atinge uma configuração de equilíbrio com o gás ocupando o volume de

V1 =3

10V0 e o êmbolo a uma profundidade y = 40 m da superfície d’água, como esquematizado na figura a

seguir.

A temperatura do gás no interior do cilindro submerso:

a) aumentará atingindo o valor T1 = 32T0.

b) permanecerá a mesma, já que o recipiente é termicamente isolado, portanto T0 = T1.

c) diminuirá devido o peso da coluna d’água acima do êmbolo, portanto T1 < T0.

d) diminuirá atingindo o valor T1 = 103 T0. O gás no interior do recipiente é submetido a uma transformação isobárica; a

diminuição do volume é causada pelo deslocamento do êmbolo devido ao peso da coluna d’água.

e) aumentará atingindo o valor T1 = 52T0.

27A imagem de um objeto formada por um espelho côncavo mede metade do tamanho do objeto. Se o objeto édeslocado de uma distância de 15 cm em direção ao espelho, o tamanho da imagem terá o dobro do tamanhodo objeto.Estime a distância focal do espelho e assinale a alternativa correta.

a)√

0, 1 cm

b) 0, 1 cm

c) 10 cm

d) 15 cm

e) 20 cm

14 / 22

28Um raio de luz de uma fonte luminosa emA ilumina o pontoB, ao ser refletido por um espelho horizontal sobreuma semi-reta DE como esquematizado na figura a seguir:

Todos os pontos estão no mesmo plano vertical.

Considere AD = 2 m, BE = 3 m e DE = 5 m.A distância entre a imagem virtual da fonte e o ponto B, em metros, será:

a) 5

b) 5√

2

c) 5√

3

d) 6√

2

e) 6√

3

29Uma das cordas de um violoncelo é afinada em lá (ν = 440 Hz) quando não pressionada com o dedo, ou seja,quando estiver com seu comprimento máximo que é de 60 cm, desde o cavalete até a pestana.Qual deve ser o comprimento da corda para produzir uma nota de frequência ν = 660 Hz?

a) 10 cm

b) 20 cm

c) 30 cm

d) 40 cm

e) 50 cm

30O nível sonoro S é medido em decibéis (dB) de acordo com a expressão S = (10 dB) log10( I

I0), onde I é a

intensidade da onda sonora e I0 = 10−12 W/m2 é a intensidade de referência padrão correspondente ao limiarda audição do ouvido humano. Em uma indústria metalúrgica, na secção de prensas, o operador trabalhando a1 m de distância do equipamento é exposto durante o seu período de trabalho ao nível sonoro de 80 dB, sendopor isso necessária a utilização de equipamento de proteção auditiva. No interior do mesmo barracão industrialhá um escritório de projetos que fica distante das prensas, o necessário para que o nível máximo do som nesselocal de trabaho seja de 40 dB, dentro da ordem dos valores que constam nas normas da ABNT.

Dado: P = 4πr2I

É correto afirmar que o escritório está distante da secção de prensas aproximadamente:

a) 100 m

b) 200 m

c) 100√

100 m

d) 1 km

e) 100√

10 km

15 / 22

31Um ciclista descreve uma volta completa em uma pista que se compõe de duas retas de comprimento L e duassemicircunferências de raio R conforme representado na figura a seguir.

A volta dá-se de forma que a velocidade escalar média nos trechos retos é v̄ e nos trechos curvos é2

3v̄. O

ciclista completa a volta com uma velocidade escalar média em todo o percurso igual a 45v̄.

A partir dessas informações, é correto afirmar que o raio dos semicírculos é dado pela expressão:

a) L = πR

b) L =πR

2

c) L =πR

3

d) L =πR

4

e) L =3πR

2

32Um sistema mecânico que consiste de um pequeno tubo com uma mola consegue imprimir a uma esfera demassam uma velocidade fixa v0. Tal sistema é posto para funcionar impulsionando a massa na direção vertical,a massa atingindo a altura máxima h e voltando a cair. Em seguida o procedimento é efetuado com o eixo dotubo formando um determinado ângulo com a direção horizontal de modo que o alcance R nesta direção sejamaximizado. Tais situações estão representadas na figura a seguir.

Os experimentos ocorrem em um local onde a aceleração da gravidade g′ é um pouco menor que seu valor nasuperfície terrestre g = 9, 8 m/s2.Baseado nesses dados e concordando com expressões cinemáticas para os movimentos de queda livre e lan-çamento oblíquo, é correto afirmar:

a) A razãoh

Robedecerá a relação

h

R=

g

2g′

b) A razãoh


h

R=

2gg′

c) A razãoh


h

R=g′

2gd) A distância R a ser alcançada pela massa será a mesma que se obteria em um experimento na superfície terrestre

porque tal quantidade só depende do valor da componente horizontal da velocidade v0 cos(θ).

e) R e h serão diferentes de seus valores obtidos em experimentos realizados na superfície mas a relaçãoh

R=

12

se manterá porque esta independe do valor local da aceleração da gravidade.

16 / 22

33Analise as figuras a seguir:

Três cargas puntiformes idênticas encontram-se nos vértices de um triângulo de lado a conforme representadona figura A. O ponto P situa-se sobre a reta que passa pelo centro c do triângulo em uma direção perpendicularao plano do mesmo e a uma distância cP = h. O segmento de reta que une P a qualquer vértice do triânguloforma com cP o ângulo θ. Na figura B estão representadas as componentes dos vetores campo elétrico parale-las ao plano do triângulo, geradas por cada uma das três cargas. Cada uma dessas componentes tem móduloE‖.

Com base nessas informações, na expressão para o vetor campo elétrico gerado por uma carga puntiforme enas regras para adição de vetores, é correto afirmar:

a) O vetor campo elétrico em P devido às três cargas é nulo.

b) O vetor campo elétrico em P devido às três cargas é perpendicular ao plano do triângulo e tem módulo 3E‖sen(θ).

c) O vetor campo elétrico em P devido às três cargas é perpendicular ao plano do triângulo e tem módulo 3E‖cos(θ).

d) O vetor campo elétrico em P devido às três cargas é perpendicular ao plano do triângulo e tem módulo3E‖ctg(θ).

e) O sinal das três cargas não pode ser determinado a partir da representação dada de suas componentes paralelas nafigura B.

34Numa residência, o reservatório de água está situado a 10 metros de altura em relação a uma torneira. Assinalea alternativa que apresenta a pressão exercida na válvula da torneira quando a torneira é mantida fechada.Dados: densidade específica da água de 1× 103 kg/m3, aceleração da gravidade 10 m/s2 e pressão atmosférica 1 atm = 1, 05× 105 N/m2.

a) 1 atm

b) 10 atm

c) 15 N/m2

d) 2500 N/m2

e) 2, 05× 105 N/m2

35O processo de reflexão do som pode ser evidenciado

I. na produção de ecos.

II. na alteração percebida no som de uma ambulância está se aproximando com a sirene ligada.

III. quando o som se propaga no vácuo.

IV. em ondas sonoras estacionárias num tubo.







17 / 22

36Os diagramas PV a seguir representam o comportamento de um gás:

É correto afirmar:

a) O diagrama (a) representa um processo isotérmico com a temperatura inicial maior que a temperatura final.

b) Os diagramas (a) e (b) resultam no mesmo trabalho realizado pelo sistema após a expansão.

c) O diagrama (b) representa um processo adiabático.

d) O diagrama (c) representa um processo isobárico.

e) O diagrama (c) representa um processo de expansão.

37Sobre uma lâmina fina de vidro, acumulou-se uma pequena quantidade de água após uma leve chuva, tal quese formou uma tripla camada de meios diferentes, como apresentado na figura a seguir.

Sabendo que o índice de refração do ar, da água e do vidro são, respectivamente, 1,00, 1,33 e 1,52, assinale aalternativa que apresenta a trajetória correta de um raio de luz que sofre refração ao atravessar os três meios.

a) trajetória I.

b) trajetória II.

c) trajetória III.

d) trajetórias I e II.

e) trajetórias II e III.

18 / 22

38Leia o texto e analise a figura a seguir:

Planck iniciou seus trabalhos por volta de 1895 em Berlin, quando os físicos teóricos estavam trabalhandona solução do problema da teoria da luz e radiação de calor emitido por fornos que operavam a altas tem-peraturas, conhecidos no meio acadêmico por corpos negros. Em 1905, Planck encontrou a solução paraeste problema clássico, introduziu uma nova constante física fundamental ~ e estabeleceu um marco para osurgimento da mecânica quântica. Os resultados de Planck mostram que numa descrição estatística da ter-modinâmica a radiação de corpo negro também pode ser tratada como um gás de fótons, que são partículasde massa de repouso nula, com spin inteiro. A descrição termodinâmica do gás de fótons fornece a Lei dePlanck para a irradiação de corpo negro, bem como todos os potenciais termodinâmicos do gás, por exemploa entropia, que é dada pela equação

S =163σV T 3

c

com σ = 5.670400× 10−8J s−1 m−2K−4, V o volume ocupado pelo gás, c a velocidade da luz e T a tempe-ratura expressa em Kelvin.

A figura a seguir ilustra um esboço da distribuição espectral da densidade de energia irradiada pelo sol e queatinge o nosso planeta Terra.

Distribuição espectral da densidade de energia irradiada pelo sol.

Nota-se perfeitamente que as áreas representando a intensidade da radiação no topo da atmosfera e no níveldo mar possuem a forma da curva de irradiação de um corpo negro, também mostrada na figura como umalinha contínua. Por causa desse comportamento o espectro de radiação solar pode ser considerado como oespectro de radiação de um corpo negro.

Com base no texto, na figura e nos conhecimentos sobre o assunto, considere as afirmativas.

I. A curva de irradiação de energia do sol não pode ser comparada à curva de irradiação de energia de umcorpo negro já que o sol é uma estrela.

II. A radiação solar que atinge a terra também é composta de fótons.

III. A luz solar que atinge a terra é composta somente de partículas sem massa e spin semi-inteiro denomina-das neutrinos.

IV. Devido à forma da curva de irradiação de energia do sol ajustar-se aproximadamente bem à curva de irra-diação de um corpo negro, podemos estimar que a correspondente entropia do sol é da ordem de 1023J/K.

19 / 22



b) Somente as afirmativas II e IV são corretas.



e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas.

Observe a figura a seguir e responda às questões 39 e 40.

Oscilador hamônico simples

Nesta figura está esquematizado um oscilador harmônico simples (sistema composto por uma partícula demassam presa a uma mola de comprimento natural l, constante elásticaK e massa desprezível, que obedeceà lei de Hooke) preso ao longo da vertical a uma base de altura h e massa M , muito maior que a massa mda partícula que compõe o oscilador. A base e o oscilador são colocados em um suporte de altura H ; todoo sistema está em equilíbrio em um campo gravitacional uniforme de intensidade g. A resistência do ar édesprezada.

39O suporte de altura H é subitamente removido, o sistema base-oscilador cai em queda livre sem resistênciado ar, mantendo-se sempre na vertical antes e depois de atingir o solo. Nestas condições, e com base nosconhecimentos sobre o tema, considere as seguintes afirmativas.

I. O sistema (base-oscilador) cairá em queda livre sem oscilar já que a base de massa M e a partícula demassa m estão submetidas à mesma aceleração g.

II. A resultante das forças que atuam no sistema é nula, portanto não haverá oscilação.

III. Após a súbita remoção do suporte, a força normal que atua no sitema (base-oscilador) será nula.

IV. O sitema (base-oscilador) cairá em queda livre. A partícula de massa m << M executará movimento

harmônico simples de frequência ω =√κ

me amplitude A =

mg

κ.







20 / 22

40Na figura anterior, após a súbita remoção do suporte de altura H no momento imediatamente posterior ao con-tato da base com o solo. O sistema base-oscilador mantém-se na vertical, com a mola maximamente comprimidae a partícula em repouso; a altura mínima da partícula com relação ao solo, desprezando-se a resistência do arserá

a) l − mg

κ− 2 mgH

κ

b) l +mg

κ+

2 mgHκ

c) l − mg

κ+

2 mgHκ

d) l − mg

κ−

√2 mgHκ

e) l − mg

κ+

√2 mgHκ

21 / 22

04. BIOLOGIA E FÍSICA

G A B A R I T O

Questão Alternativa correta Assinalada1 C2 B3 D4 D5 E6 B7 C8 D9 E

10 A11 A12 D13 E14 C15 A16 C17 A18 E19 B20 D21 B22 C23 C24 E25 D26 A27 C28 B29 D30 A31 A32 E33 D34 E35 B36 E37 A38 B39 C40 D

∗ Mudança de gabarito na questão 3 de B para D.

22 / 22

FORMULÁRIO DE FÍSICAdownload.uol.com.br/vestibular2/prova/uel_2010_bio_fis.pdfHá dois tipos de...

Documents

Transcript of FORMULÁRIO DE FÍSICAdownload.uol.com.br/vestibular2/prova/uel_2010_bio_fis.pdfHá dois tipos de...